[发明专利]一种自动控制混凝土试件水分含量的装置

说明书

本发明提供一种自动控制混凝土试件水分含量的装置，属于混凝土实验装置的技术领域，包括实验炉、控制箱以及用于启动控制箱的启动钥匙；实验炉包括炉体、称量组件、加湿组件、温控组件和摄像头；控制箱内设置有称量系统、温控系统和图像系统；炉体包括壳体、耐火保温层、内炉门和外炉门。该装置实现了人为控制混凝土试件中含水量，为混凝土试件含水量的多少对混凝土在高温作用下爆裂的影响提供基础准备。

技术领域

本发明涉及混凝土实验装置的技术领域，特别是涉及一种自动控制混凝土试件水分含量的装置。

背景技术

混凝土作为世界上最常用的建筑材料，其组成成分一般包括胶凝材料、骨料、水、化学外加剂和矿物掺合料等。在过去几十年中，随着混凝土技术的迅速发展，特别是粉体技术与高性能化学外加剂的发展和应用，高强混凝土，超高强混凝土的制备与应用也变得越来越普及。然而，高强混凝土密实的微观结构虽然可以带来优良的力学性能和耐久性能，但是在高温或火灾条件下却会变为自身的一种缺点从而产生负面效应。大量研究表明: 在高温或火灾条件下，与普通混凝土相比，高强混凝土由于其自身的密实性，更容易发生破坏，其破坏形式一般是表面剥落或爆裂，且爆裂前没有明显的预兆。混凝土一旦发生表面剥落或爆裂，其承载能力将大大降低。随着混凝土广泛应用于民用建筑，核电站、大型水利项目、国防领域等国家诸多产业部门，作为建筑物主体结构的组成和建筑物荷载的支撑结构。由于火灾，在高温作用下，一方面容易造成建筑物的损毁、爆炸、坍塌，造成重大的财产损失和大量人员伤亡：另一方面建筑物倒塌会对周围建筑物造成难以预计的影响，若建筑物为核电站这样的重要设施，会对周围造成二次破坏。因此高强混凝土在高温作用下越来越受到人们的重视。

含水量是高强混凝土在高温下爆裂的一个重要因素，但是由于试件含水量不容易精确控制，所以对试件含水量对高强混凝土在高温下爆裂的影响研究较少，相关的实验设备也没有人提出过。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制混凝土试件水分含量的装置，实现人为控制混凝土试件中含水量，为混凝土试件含水量的多少对混凝土在高温作用下爆裂的影响提供基础准备。

本发明提供一种自动控制混凝土试件水分含量的装置，包括实验炉、控制箱以及用于启动控制箱的启动钥匙；实验炉包括炉体、称量组件、加湿组件、温控组件和摄像头；控制箱内设置有称量系统、温控系统和图像系统；炉体包括壳体、耐火保温层、内炉门和外炉门；耐火保温层设置在壳体内与壳体的开口平齐，围合成用于放置混凝土试件的内炉；内炉具有顶板和朝向炉口方向倾斜的底板；炉体的炉口端面上围绕炉口设置有凹槽；炉口内设置有内炉门固定架；内炉门为陶瓷纤维隔热板，可嵌合在内炉门固定架内；外炉门与炉口端面铰接，内侧面上设置有与凹槽配合的密封橡胶圈以及设置在密封橡胶圈内的且与炉口相适应的隔热板；隔热板为陶瓷纤维隔热板；称量组件包括设置在内炉底板和耐火保温层之间且与称量系统电连接的电子秤；加湿组件包括喷头、水泵、水箱和废水收集槽；喷头设置在所述内炉内；水泵和水箱均设置在内炉底板和耐火保温层之间；水泵的进水口通过输水管与水箱连接，出水口通过输水管与喷头连接；废水收集槽设置在炉口的下边沿，废水收集槽内设置有具有滤孔的滤板，底部通过输水管与水箱连通；温控组件包括设置在内炉和壳体之间的硅碳棒、设置在内炉内的第一热电偶以及设置在内炉和壳体之间的且位于硅碳棒外的第二热电偶；硅碳棒、第一热电偶和第二热电偶均与温控系统电连接；摄像头用于观察内炉内的混凝土试件，且与图像系统电连接；称量系统用于接收电子秤的称量值，并预设混凝土试件所需含水量占混凝土试件质量的百分比；温控系统用于设置预设温度和升温速率，接收第一热电偶和第二热电偶的测量值并与预设温度对比，以控制硅碳棒；图像系统用于接收摄像头获取的图像；电子秤、喷头和摄像头能耐300℃以上温度。

进一步地，壳体和内炉的顶板之间设置有隔板；隔板上设置有用于固定喷头、硅碳棒、第一热电偶和第二热电偶的金属帽；金属帽上设置有供水或线缆通过的通孔。

进一步地，壳体上设置有用于更换所述水箱的更换口；更换口的边缘通过转轴连接有封闭板；封闭板上设置有通过转动能将封闭板封闭在更换口上的第一锁紧旋钮。